Summary

मैरो-व्युत्पन्न प्रोजेक्टर सेल का हाइपोसिक प्रीकंडिशनिंग परिपक्व श्वन कोशिकाओं की उत्पत्ति के लिए एक स्रोत के रूप में

Published: June 14, 2017
doi:

Summary

अस्थि मज्जा में मज्जा स्ट्रॉम्मल कोशिकाएं (एमएससी) तंत्रिका क्षमता के साथ मौजूद हैं हमारे प्रोटोकॉल हाइपोसिक पूर्व शर्त के माध्यम से कोशिकाओं की आबादी को समृद्ध करते हैं और उसके बाद उन्हें परिपक्व श्वन कोशिकाओं बनने का निर्देश देता है।

Abstract

यह पांडुलिपि मज्जा स्ट्रॉम्मल सेल (एमएससी) जनसंख्या से न्यूरल प्रजनन के लिए समृद्ध करने के एक साधन का वर्णन करता है और उसके बाद उन्हें परिपक्व श्वान सेल भाग्य के लिए निर्देशित करता है। हमने चूहा और मानव एमएससी को क्षणिक हाइपोक्सीक स्थितियों (16 घंटे के लिए 1% ऑक्सीजन) का पालन किया है, इसके बाद एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर (ईजीएफ) / मूल फाइब्रोब्लास्ट विकास कारक (बीएफजीएफ) पूरकता के साथ कम लगाव उपचरण पर न्यूरोस्फ़ेयर के रूप में विस्तार किया गया है। न्यूरोस्फेरस को पॉली-डी-लाइसिन / लेमीनिन-लेपित टिशू कल्चर प्लास्टिक पर वरीयता दी गई थी और श्वेन सेल-जैसे कोशिकाओं (एससीएलसी) उत्पन्न करने के लिए β-Heregulin, bFGF, और प्लेटलेट-व्युत्पन्न वृद्धि कारक (पीडीजीएफ) वाले ग्लिओजेनिक कॉकटेल में सुसंस्कृत थे। एससीएलसी को ई -14-15 गर्भवती स्प्रेग दाऊली चूहों से प्राप्त शुद्ध पृष्ठीय रूट गैन्ग्लिया (डीआरजी) न्यूरॉन्स के साथ 2 सप्ताह के लिए कोकल्चर के माध्यम से भाग्य की प्रतिबद्धता का निर्देश दिया गया था। परिपक्व स्क्वैन कोशिकाएं S100β / p75 अभिव्यक्ति में दृढ़ता का प्रदर्शन करती हैं और माइलेज खंड बना सकती हैं। इस तरीके से उत्पन्न कोशिकाओं में एक संभावित हैरीढ़ की हड्डी की चोट के बाद ऑटोलॉगस सेल प्रत्यारोपण में, और साथ ही रोग मॉडलिंग के रूप में भी शामिल है।

Introduction

तंत्रिका प्रजनन और उनके व्युत्पत्तियों के प्रत्यारोपण, दर्दनाक तंत्रिका चोट 1 , 2 और neurodegeneration 3 , 4 के बाद एक उपचार रणनीति के रूप में वादा को दर्शाता है। नैदानिक ​​आवेदन से पहले, यह सुनिश्चित करना जरूरी है: i) स्टेम / पूर्वज कोशिकाओं के एक ऑटोलॉगस स्रोत पर पहुंचने और विस्तार करने के लिए एक विधि ii) उन्हें संबंधित, परिपक्व सेल प्रकार 3 में निर्देशित करने का एक साधन रीढ़ की हड्डी की चोट के लिए सेल थेरेपी में हमारी दिलचस्पी ने हमें प्रौढ़ ऊतकों से तंत्रिका प्रजनकों के एक मजबूत, ऑटोलॉगस सेल स्रोत तलाशने में मदद की।

एमएससी का एक उप-जनन तंत्रिका शिखा से निकलता है और मज्जा गुहा से आसानी से पहुंचा जा सकता है। ये कोशिकाएं न्यूरॉन्स और ग्लिया 5 उत्पन्न कर सकती हैं। सेरेब्रल इस्केमिया के पशु मॉडल दर्शाते हैं कि हाइपोक्सिया प्रोल को बढ़ावा देता है मस्तिष्क के भीतर मस्तिष्क पूर्वज के प्रजनन और बहुतायत 6 यह मज्जा-व्युत्पन्न तंत्रिका पूर्वजों पर विस्तार के साधन के रूप में हाइपोसिक पूर्वनिर्धारण के उपयोग के लिए आधार था।

घायल रीढ़ की हड्डी में श्वान कोशिकाओं के प्रत्यारोपण में पुनर्जीवित 2 को बढ़ावा देता है SCLCs को ग्लिोजेनिक कारकों ( यानी, बीए-हेरेगुलिन, बीएफजीएफ, और पीडीजीएफ-एए) के साथ पूरक के माध्यम से एमएससी से उत्पन्न किया जा सकता है लेकिन फ़िनोटीपिक अस्थिरता प्रदर्शित करता है। वृद्धि कारकों की वापसी पर, वे एक फाइब्रोब्लास्ट-जैसी फ़िनोटाइप 7 पर लौट आए। फेरियटिपिक अस्थिरता सेलर ट्रांसप्लांटेशन में अवांछनीय है, जो कि बेपरवाह भेदभाव और कार्सिनोजेनेसिस के जोखिम के कारण होता है। जैसा कि श्वान सेल के पूर्ववर्ती भ्रूण परिधीय तंत्रिका 8 के भीतर अक्षतंतु बंडलों के साथ जुड़े हैं, हमें शुद्ध भ्रूण डीआरजी न्यूरॉन्स 7 के साथ कोकल्चर एससीएलसी को ले जाया गया 7 ,Ass = "xref"> 9 परिणामस्वरूप परिपक्व श्वान कोशिकाएं भाग्य-प्रतिबद्ध हैं और विट्रो 7 , 9 और विवो 10 में फ़ंक्शन का प्रदर्शन करती हैं

एमएससी से न्यूरल प्रजनकों के संवर्धन के लिए हमारा प्रोटोकॉल सरल और कुशल है और इसके परिणामस्वरूप बाद के एसेस के लिए सेल नंबर में वृद्धि हुई है। कोकल्चर प्लेटफॉर्म के माध्यम से भाग्य द्वारा निर्मित श्वान कोशिकाओं का व्युत्पन्न glial भेदभाव के अध्ययन और संभावित नैदानिक ​​आवेदन के लिए स्थिर और कार्यात्मक श्वन कोशिकाओं की पीढ़ी के लिए अनुमति देता है।

Protocol

जानवरों से संबंधित सभी प्रक्रियाएं प्रयोगशाला के देखभाल और उपयोग के लिए एनआईएच गाइड के साथ सख्त अनुसार निष्पादित की गईं और शिक्षण और अनुसंधान के लिए लाइव पशु प्रयोग पर समिति द्वारा अनुमोदित, ली का शि?…

Representative Results

हमारे प्रोटोकॉल में प्रमुख चरणों का अवलोकन चित्रा 1 में दिखाया गया है । संक्षेप में, चूहे और मानव एमएससी को टिशू कल्चर प्लास्टिक के अनुपालन के लिए चुना जाता है। विस्त…

Discussion

हाइपोसिक पूर्वनिर्धारित और न्यूरोस्फीयर संस्कृति के माध्यम से तंत्रिका प्रजनन के संवर्धन से पहले एमएससी की "स्टेमनेस" को संरक्षित करने के लिए आवश्यक है। हमारे अनुभव से, बहु-स्तरीय एमएससी को उनके …

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

तकनीकी सहायता के लिए हाइपोक्सिया चैम्बर उपकरण और सुश्री एलिस लुई को प्रदान करने के लिए लेखक डॉ। ना-सुम वोंग को स्वीकार करना चाहते हैं।

Materials

αMEM Sigmaaldrich M4526
DMEM/F12 Thermofisher scientific 12400-024
Neurobasal medium Thermofisher scientific 21103-049
FBS Biosera FB-1280/500
B27 Thermofisher scientific 17504-001
Epidermal growth factor (EGF) Thermofisher scientific PHG0313
Basic fibroblast growth factor (bFGF)  Peprotech 100-18B/100UG
Nerve growth factor (NGF)  Millipore NC011
Platelet-derived growth factor-AA (PDGF-AA) Peprotech 100-13A
Heregulin beta-3, EGF domain (β-Her) Millipore 01-201
Uridine Sigmaaldrich U3003
5-Fluro-2' – deoxyuridine (FDU) Sigmaaldrich F0503
Poly-D-lysine (PDL) Sigmaaldrich P7886-1G
Laminin Thermofisher scientific 23017015
GlutaMAX Thermofisher scientific 35050061
Penicillin / streptomycin (P/S) Thermofisher Scientific 15140-122
TrypLE Express Thermofisher Scientific 12604-013
10 cm plate for adherent culture TPP 93100 Used for selection of MSCs by tissue culture adherence
6-well plate for adherent culture TPP 92006 Used for expansion of MSCs following passaging
UltraLow 6-well plate for non-adherent culture Corning 3471 Used for neural progenitor enrichment
anti-human CD90(Thy-1) BD Biosciences 555593
anti-human CD73 BD Biosciences 550256
anti-human/rat STRO-1 R&D Systems MAB1038
anti-human nestin R&D Systems MAB1259
anti-human CD45 BD Biosciences 555480
anti-rat CD90(Thy-1) BD Biosciences 554895
anti-rat CD73 BD Biosciences 551123
anti-rat nestin BD Biosciences MAB1259
anti-rat CD45 BD Biosciences 554875
Anti-S100β Dako Z031101
Anti-p75 Millipore MAB5386
Anti-GFAP Sigmaaldrich G3893
Anti-Class III-beta tubulin (Tuj-1) Covance MMS-435P
Anti-Human nuclei Millipore MAB1281
Hypoxia chamber Billups-Rothenberg MIC-101
HEPES buffer Sigmaaldrich H4034-100G

Referências

  1. Wiliams, R. R., Bunge, M. B. Schwann cell transplantation: a repair strategy for spinal cord injury?. Prog Brain Res. 201, 295-312 (2012).
  2. Kanno, H., Pearse, D. D., Ozawa, H., Itoi, E., Bunge, M. B. Schwann cell transplantation for spinal cord injury repair: its significant therapeutic potential and prospectus. Rev Neurosci. 26 (2), 121-128 (2015).
  3. Lindvall, O., Kokaia, Z. Stem cells in human neurodegenerative disorders–time for clinical translation?. J Clin Invest. 120 (1), 29-40 (2010).
  4. Terzic, D., et al. Directed Differentiation of Oligodendrocyte Progenitor Cells From Mouse Induced Pluripotent Stem Cells. Cell Transplant. 25 (2), 411-424 (2016).
  5. Takashima, Y., et al. Neuroepithelial cells supply an initial transient wave of MSC differentiation. Cell. 129 (7), 1377-1388 (2007).
  6. Felling, R. J., et al. Neural stem/progenitor cells participate in the regenerative response to perinatal hypoxia/ischemia. J Neurosci. 26 (16), 4359-4369 (2006).
  7. Shea, G. K., Tsui, A. Y., Chan, Y. S., Shum, D. K. Bone marrow-derived Schwann cells achieve fate commitment–a prerequisite for remyelination therapy. Exp Neurol. 224 (2), 448-458 (2010).
  8. Jessen, K. R., Mirsky, R. The origin and development of glial cells in peripheral nerves. Nat Rev Neurosci. 6 (9), 671-682 (2005).
  9. Mung, K. L., et al. Rapid and efficient generation of neural progenitors from adult bone marrow stromal cells by hypoxic preconditioning. Stem Cell Res Ther. 7 (1), 146 (2016).
  10. Ao, Q., et al. The regeneration of transected sciatic nerves of adult rats using chitosan nerve conduits seeded with bone marrow stromal cell-derived Schwann cells. Biomaterials. 32 (3), 787-796 (2011).
  11. Tondreau, T., et al. Isolation of BM mesenchymal stem cells by plastic adhesion or negative selection: phenotype, proliferation kinetics and differentiation potential. Cytotherapy. 6 (4), 372-379 (2004).
  12. Baksh, D., Song, L., Tuan, R. S. Adult mesenchymal stem cells: characterization, differentiation, and application in cell and gene therapy. J Cell Mol Med. 8 (3), 301-316 (2004).
  13. Jirsova, K., Sodaar, P., Mandys, V., Bar, P. R. Cold jet: a method to obtain pure Schwann cell cultures without the need for cytotoxic, apoptosis-inducing drug treatment. J. Neurosci. Methods. 78 (1-2), 133-137 (1997).
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Citar este artigo
Tsui, Y., Mung, A. K., Chan, Y., Shum, D. K., Shea, G. K. Hypoxic Preconditioning of Marrow-derived Progenitor Cells As a Source for the Generation of Mature Schwann Cells. J. Vis. Exp. (124), e55794, doi:10.3791/55794 (2017).

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